Confinement of Ionic Liquids at Single-Ni-Sites Boost Electroreduction of CO2 in Aqueous Electrolytes

离子液体 水溶液 法拉第效率 催化作用 无机化学 电解质 化学 化学工程 电导率 电催化剂 电化学 密度泛函理论 材料科学 化学物理 物理化学 电极 计算化学 有机化学 工程类
作者
Wenhao Ren,Xin Tan,Xianjue Chen,Guobin Zhang,Kangning Zhao,Wanfeng Yang,Chen Jia,Yong Zhao,Sean C. Smith,Chuan Zhao
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:10 (22): 13171-13178 被引量:80
标识
DOI:10.1021/acscatal.0c03873
摘要

The development of strategies to enhance the electrocatalytic properties of single-atom catalysts is highly desirable, yet challenging. Here we show a versatile nanoconfined ionic liquids (ILs) design to tune the interactions between CO2 and single-Ni-site, meanwhile create a solid/liquid interface with high CO2 concentration for efficient CO2 electrocatalysis. The Ni–N catalyst confined with ILs can be directly used with aqueous electrolytes to mitigate the mass transport and conductivity issues typically associated with viscous bulk ILs electrolytes. Density functional theory studies reveal that the d-band center of Ni atoms is positively shifted to the Fermi level in the presence of IL, and consequently the energy barrier of the rate-limiting step of CO2 reduction, CO2(g) → COOH*, drops significantly from 1.49 to 0.80 eV. The nanoconfined ILs intensify CO2 conversion by showing a high CO Faradaic efficiency of above 98%, enhanced current densities up to 66.1 mA cm–2, and robust stability over 50 h.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
活泼的南风完成签到,获得积分10
2秒前
嘻嘻哈哈应助复杂板凳采纳,获得10
5秒前
7秒前
在水一方应助称心易巧采纳,获得10
7秒前
naki完成签到,获得积分10
7秒前
早睡早起身体好Q完成签到 ,获得积分10
7秒前
喵喵完成签到 ,获得积分10
7秒前
弹剑作歌完成签到,获得积分10
11秒前
14秒前
17秒前
ho发布了新的文献求助30
18秒前
笑点低雅琴完成签到,获得积分10
19秒前
urkk发布了新的文献求助10
19秒前
深情安青应助F1采纳,获得10
20秒前
一一一多完成签到 ,获得积分10
20秒前
缓慢的甜瓜完成签到,获得积分10
21秒前
高佳慧发布了新的文献求助50
22秒前
苏芳完成签到,获得积分10
24秒前
26秒前
隐形的非笑完成签到 ,获得积分10
26秒前
zhuangxiong完成签到,获得积分10
27秒前
粗暴的醉卉完成签到,获得积分10
28秒前
0713完成签到,获得积分10
28秒前
seedcode完成签到,获得积分10
28秒前
liaoyinghong完成签到,获得积分20
29秒前
刘烨完成签到 ,获得积分10
29秒前
chrysan完成签到,获得积分10
30秒前
啦啦啦啦发布了新的文献求助10
33秒前
程志强完成签到,获得积分10
33秒前
35秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
36秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
36秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
36秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
36秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
36秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
36秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
36秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
37秒前
37秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
37秒前
高分求助中
HIGH DYNAMIC RANGE CMOS IMAGE SENSORS FOR LOW LIGHT APPLICATIONS 1500
Constitutional and Administrative Law 1000
Questioning sequences in the classroom 700
Microbially Influenced Corrosion of Materials 500
Die Fliegen der Palaearktischen Region. Familie 64 g: Larvaevorinae (Tachininae). 1975 500
The Experimental Biology of Bryophytes 500
Rural Geographies People, Place and the Countryside 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5378541
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4502955
关于积分的说明 14014761
捐赠科研通 4411567
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2423362
邀请新用户注册赠送积分活动 1416284
关于科研通互助平台的介绍 1393703